Dois adesivos do tamanho de um selo postal de uma super cola reutilizável e removível que espelham as propriedades do lodo são fortes o suficiente para suspender um homem de 70 quilos de um arreio, segundo um novo estudo publicado nos relatórios da Proceedings of the National Academy of Sciences .
O hidrogel, substância à base de polímero - desenvolvida por pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, o Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia e a Universidade de Lehigh - contorna o problema colocado pela maioria das colas. Como Matt Kennedy explica para o Novo Atlas, os adesivos tendem a ser removíveis, um tanto reutilizáveis e razoavelmente fracos, ou muito fortes, mas completamente irreversíveis. A cola inspirada no caracol representa o melhor dos dois mundos, oferecendo força e reutilização impressionantes ou reversibilidade.
De acordo com Tom Whipple do The Times, os caracóis secretam um muco pegajoso quando viajam de um lugar para outro. Este lodo permite que os moluscos fiquem firmemente presos às superfícies, incluindo pedras, tetos e paredes, enquanto deslizam. Ele endurece sempre que os caracóis param por um período prolongado de tempo, prendendo os animais no lugar com força imensa, mas facilmente amolece quando eles estão prontos para continuar sua jornada. Além de manter os caracóis seguros nas superfícies, esse adesivo temporário, conhecido como o epífago, retém a umidade e impede que seus corpos sequem.
Ryan F. Mandelbaum, do Gizmodo, escreve que o hidrogel de hidroxietilmetacrilato (PHEMA) dos cientistas imita o epífago, endurecendo-o quando seco e amaciando, em conformidade com os ângulos microscópicos de uma superfície quando reidratados com água.
"É como aqueles brinquedos de infância que você joga na parede e eles grudam", diz o principal autor do estudo, Shu Yang, da Universidade da Pensilvânia, em um comunicado à imprensa. “Isso é porque eles são muito macios. Imagine uma folha de plástico na parede; sai facilmente. Mas as coisas macias irão se ajustar às cavidades.
Crucialmente, acrescenta Yang, o PHEMA - ao contrário da maioria dos materiais - não encolhe quando seca. Em vez disso, a cola simplesmente endurece nas cavidades encontradas em uma superfície, mantendo-se “conforme” e mantendo sua aderência.
Como Ian Sample notas para o Guardian, a equipe testou a substância com a ajuda de minúsculas pastilhas revestidas com PHEMA, equipadas com canais que permitem a entrada e a saída de água. A cola agia como um adesivo forte quando seca ao ar naturalmente ou aquecida para acelerar o processo, mas facilmente destacável com "um bem colocado esguicho de água." Impressionantemente, os pesquisadores descobriram que o PHEMA era durável o suficiente para prender e soltar as asas de borboleta sem infligir qualquer dano.
De acordo com o comunicado de imprensa, o estudante de pós-graduação e co-primeiro autor da Universidade da Pensilvânia, Jason Christopher Jolly, ofereceu-se para demonstrar a força da PHEMA suspendendo-se de um arnês sustentado por duas minúsculas placas adesivas. Como visto em um vídeo que acompanha o papel, a cola segurou facilmente o Jolly de 90 quilos, sustentando todo o seu peso por vários segundos.
No geral, o PHEMA provou ser 89 vezes mais forte do que a adesão dos geckos, uma técnica inspirada nos pés aderentes do lagarto e, até agora, o modelo dominante da natureza para adesivos reversíveis. Também era capaz de resistir a forças sete vezes o limite do Velcro mais forte.
Seguindo em frente, os pesquisadores esperam usar sua criação como ponto de partida para o desenvolvimento de colas não à base de água. Embora a PHEMA possa, um dia, ser usada em montagem industrial, sistemas robóticos e até objetos do cotidiano, como envelopes reutilizáveis, o fato de sua reversibilidade ser controlada por água significa que ela provavelmente não será usada em fabricação pesada tão cedo. Ainda assim, é possível que a cola inspirada em caracóis possa pavimentar o caminho para adesivos reversíveis que respondem a sinais como pH, produtos químicos, luz, calor e eletricidade.
